榮艷敏，盛春巖

（山東省氣象科學(xué)研究所，濟(jì)南 250031）

?

山東省2015年冬季（2015年12月
—2016年2月）數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品檢驗(yàn)

榮艷敏，盛春巖

（山東省氣象科學(xué)研究所，濟(jì)南 250031）

摘要：根據(jù)短期天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量檢驗(yàn)辦法，對2015年12月—2016年2月T639、EC細(xì)網(wǎng)格、WRF確定性預(yù)報(bào)（EnWRF）12km和4km分辨率、WRF集合不同分位數(shù)、上海區(qū)域模式（BCSH）以及中國氣象局下發(fā)的指導(dǎo)預(yù)報(bào)T639-MOS在山東省陸地120站和沿海12個(gè)精細(xì)海區(qū)日最大風(fēng)速和日最高最低氣溫預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)，分析了不同數(shù)值模式產(chǎn)品的預(yù)報(bào)能力。

關(guān)鍵詞：冬季；數(shù)值預(yù)報(bào)；風(fēng)速；氣溫

資助項(xiàng)目：精細(xì)化集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)平臺和氣象關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目（CMAGJ2014M29）共同資助

1 天氣概述

2015年冬季（2015年12月—2016年2月，下同），全省平均降水量為32.9mm，較常年偏多21.0％，比上年偏多9.3mm。全省平均氣溫為0.6℃，較常年偏高0.5℃，比上年偏低0.6℃。季內(nèi)共出現(xiàn)了16次降水過程，分別為12月7次、1月5次、2月4次，出現(xiàn)16次大風(fēng)天氣過程，分別為12月4次、1月6次、2月6次。

2 資料與方法

2.1 數(shù)值模式資料

參與檢驗(yàn)的數(shù)值模式主要包括T639、EC細(xì)網(wǎng)格、WRF確定性預(yù)報(bào)（EnWRF）12km和4km分辨率及不同集合分位數(shù)（包括集合最小值、10％、25％、50％、75％、90％、集合最大值）、上海區(qū)域模式（BCSH）、中國氣象局下發(fā)的T639-MOS釋用產(chǎn)品。統(tǒng)一對各模式20時(shí)的預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn)評分，其中T639-MOS檢驗(yàn)時(shí)效為48h，其他各模式檢驗(yàn)時(shí)效為72h。

2.2 實(shí)況資料

實(shí)況資料主要包括全省陸地（120站）和沿海12個(gè)精細(xì)化海區(qū)（12站）代表站。全省陸地120站是指山東省120個(gè)國家級氣象觀測站（其中泰山站屬于高山站不參與評分，成山頭和長島站參與沿海站部分的評分）；沿海12站是指按照《山東省海洋氣象業(yè)務(wù)規(guī)定》（魯氣辦發(fā)〔2011〕125號）中的規(guī)定，將距山東海岸線10km以內(nèi)的海區(qū)劃分為12個(gè)精細(xì)化海區(qū)。

2.3 檢驗(yàn)方法

氣溫檢驗(yàn)主要是根據(jù)中國氣象局《關(guān)于下發(fā)中短期天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量檢驗(yàn)辦法（試行）的通知》（氣發(fā)〔2005〕109號）中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，分小于等于1℃、小于等于2℃的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和預(yù)報(bào)誤差。

風(fēng)力等級預(yù)報(bào)檢驗(yàn)則是根據(jù)山東省氣象科學(xué)研究所盛春巖等起草的氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)預(yù)報(bào)檢驗(yàn)方法》（QX/T 229—2014）中對風(fēng)力等級的檢驗(yàn)方法，包括預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、預(yù)報(bào)偏強(qiáng)率、預(yù)報(bào)偏弱率。

3 地面要素預(yù)報(bào)檢驗(yàn)結(jié)果

3.1 風(fēng)力等級預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

從各模式對全省陸地和沿海日最大風(fēng)速的預(yù)報(bào)評分看（圖1a-f），無論是內(nèi)陸還是沿海，T639、EC細(xì)網(wǎng)格分別對2級、3級風(fēng)力的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高，其中T639-MOS對內(nèi)陸的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率也較好。4級風(fēng)力的預(yù)報(bào)，內(nèi)陸地區(qū)上海區(qū)域模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高，沿海地區(qū)EC細(xì)網(wǎng)格的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高。對于全省內(nèi)陸和沿海地區(qū)5級以上風(fēng)力預(yù)報(bào)，集合最大值預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率大都高于其他模式，而沿海地區(qū)8級風(fēng)力的預(yù)報(bào)集合各成員表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。

圖1　2015年12月—2016年2月全?。?20個(gè)國家級氣象觀測站）24h（a），48h（b），72h（c）以及沿海（12個(gè)海區(qū)代表站）24h（d），48h（e），72h（f）T639、EC_thin、WRF確定性預(yù)報(bào)12km和4km分辨率、WRF集合不同分位數(shù)、上海區(qū)域模式(BCSH)、T639-MOS日最大風(fēng)速預(yù)報(bào)評分（單位：％）

從日最大風(fēng)預(yù)報(bào)的偏弱、偏強(qiáng)率來看（圖略），各模式對6級及以上大風(fēng)預(yù)報(bào)偏弱率較大，7級及以上大風(fēng)偏弱率大部分模式達(dá)到100％。對于3級及以下小風(fēng)的預(yù)報(bào)，各模式的偏強(qiáng)率較高。結(jié)合預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的評分可見，集合最大值對大風(fēng)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較高、偏弱率最小，預(yù)報(bào)效果最好，T639和EC細(xì)網(wǎng)格對小風(fēng)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高、偏強(qiáng)率最小，預(yù)報(bào)效果最好。

3.2 氣溫預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

從模式對2m最高、最低氣溫預(yù)報(bào)評分結(jié)果來看（圖2a-f），對于全省內(nèi)陸，2m最高氣溫EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高；2m最低氣溫EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)略好于T639-MOS模式。沿海地區(qū)2m最高氣溫EC細(xì)網(wǎng)格的預(yù)報(bào)優(yōu)勢略有下降，各模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率相差不大，其中EC細(xì)網(wǎng)格和集合50％分位數(shù)略高；2m最低氣溫EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率仍然最高，其次為T639和上海區(qū)域模式。

對于氣溫預(yù)報(bào)平均絕對誤差的分析可知（圖略），對于全省內(nèi)陸，無論2m最高氣溫還是最低氣溫，EC細(xì)網(wǎng)格的平均絕對誤差最小。對于沿海地區(qū)，2m最高氣溫各模式的平均絕對誤差相差不大，其中集合50％分位數(shù)的誤差最小。而最低氣溫EC細(xì)網(wǎng)格模式的平均絕對誤差最小。結(jié)合各模式預(yù)報(bào)的平均誤差可見（圖略），各模式對于全省陸地站點(diǎn)最高氣溫一般預(yù)報(bào)偏低，而對于沿海最低氣溫一般預(yù)報(bào)偏高。

圖2　2015年12月—2016年2月全?。?20個(gè)國家級氣象觀測站）24h（a），48h（b），72h（c）以及沿海（12個(gè)海區(qū)代表站）24h（d），48h（e），72h（f）T639、EC_thin、WRF確定性預(yù)報(bào)12km和4km分辨率、WRF集合不同分位數(shù)、上海區(qū)域模式(BCSH)、T639-MOS 2m氣溫預(yù)報(bào)評分（單位：％）

4 結(jié)論

對2015年12月—2016年2月各數(shù)值模式產(chǎn)品在全省陸地120站和沿海12個(gè)精細(xì)海區(qū)的日最大風(fēng)速和日最高最低氣溫預(yù)報(bào)進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果表明：

（1）無論是全省內(nèi)陸還是沿海，T639和EC細(xì)網(wǎng)格分別對2級、3級風(fēng)力預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高。4級風(fēng)力的預(yù)報(bào)，內(nèi)陸地區(qū)上海區(qū)域模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高，沿海地區(qū)EC細(xì)網(wǎng)格的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高。對于5級以上風(fēng)力預(yù)報(bào)，全省內(nèi)陸和沿海地區(qū)均為集合最大值預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高，而沿海地區(qū)8級風(fēng)力的預(yù)報(bào)集合各成員表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。

（2）對于全省內(nèi)陸，2m最高氣溫EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高；2m最低氣溫EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)略好于T639-MOS。沿海地區(qū)2m最高氣溫各模式預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率相差不大，其中集合50％分位數(shù)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高；2m最低氣溫EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率仍然最高，其次為T639和上海區(qū)域模式。

作者簡介：榮艷敏（1983—），女，漢族，山東聊城人，碩士，工程師，主要從事數(shù)值預(yù)報(bào)工作。

收稿日期：2016-03-14

中圖分類號：P456.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1005–0582（2016）01–0058–03